Projektbeschreibung
Erschließung von Geothermie als praktikable Alternative
Im Rahmen der Bemühungen Europas, seine Umweltziele zu erreichen, ist die Sicherung alternativer Energiequellen von entscheidender Bedeutung. Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, ist die Geothermie eine mögliche Alternative. Sie birgt jedoch ihre eigenen Herausforderungen in Form von geringer Wärmerückgewinnungseffizienz, langen Bohrzeiten und beträchtlichen Investitionskosten. Das EU-finanzierte Projekt ORCHYD wird diesen Herausforderungen begegnen, indem es eine bahnbrechende Bohrtechnologie entwickelt, welche die Bohrgeschwindigkeit erheblich verbessern und Kosten senken könnte, während gleichzeitig die notwendigen Mittel zur Verbesserung der Energierückgewinnung bereitgestellt würden. Ziel ist es, die Geothermie wirtschaftlich rentabler zu machen und damit eine weitere wertvolle Energiequelle im Kampf gegen den Klimawandel in Europa zu sichern.
Ziel
Deep geothermal reservoirs are being targeted for renewable energy supply worldwide. However, while international research efforts are stepping up to the challenge of overcoming the low efficiency of heat recovery from depth to the surface, the showstopper remains the slow drilling speed provided by the conventional rotary system in deep hard rocks (> 4 km). Deep drilling requires long drilling times, often resulting in unacceptably high initial investment.
ORCHYD’s new drilling technology will increase hard rock drilling rates from the current range of 1-2 m/h up to 4-10 m/h. The novelty is to combine two, previously separate, mature technologies: High Pressure Water Jetting (HPWJ) and Percussive Drilling, in a system customised for hard rock geothermal reservoirs to depths of 6 km.
Planned experiments and solid-fluid coupled models designed to reveal the critical fragmentation mechanisms under in-situ stress conditions will be used to design, build and validate, with pilot drilling tests, the new system for field operations.
The hybrid development requires optimisation of: i) release of high stress concentrations on the hole bottom while drilling, ii) slotting circumferential relieving grooves on the hole bottom using HPWJ (up to 200 MPa), iii) in-hole production of the HPWJ using a down-hole pressure intensifier activated by the drilling vibrations, hence damping out harmful drilling system vibrations and iv) an advanced down-hole percussive rotating mud hammer for drilling to derive the maximum benefit from the modified bottom-hole stress regime.
ORCHYD will decrease the drilling cost by 65% in hard rock sections. This will result in 30% reduction of the total cost of deep geothermal well construction. In addition, the new coupled Intensifier-HPWJ-Hammer system has the potential to drill and steer multi-lateral wells which greatly increase thermal connectivity, are cheaper, use far less water and are more controllable than conventional fracking stimulations.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-LC-SC3-2020-RES-RIA
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
75272 Paris
Frankreich